2.1.2　磁疇

——所有磁偶極子（磁矩）定向排列的區域

法國科學家外斯系統地提出了鐵磁性假說：鐵磁性物質內部存在很強的“分子場”，在分子場的作用下，原子磁矩趨于同向平行排列，自發磁化至飽和，稱為自發磁化；鐵磁體自發磁化成若干個小區域，這種自發磁化至飽和的小區域稱為磁疇（圖2-3、表2-1）。磁疇的磁化方向各不相同，其磁性彼此相互抵消，所以大塊鐵磁體對外不顯示磁性。

圖2-3　何謂磁疇——所有磁偶極子同向排列的區域

　

(每個磁疇中的所有磁偶極子同向排列，但疇與疇之間隨機排列，所以不存在凈磁矩)

實驗證明，鐵磁性物質自發磁化的根源是原子磁矩，而且在原子磁矩中起主要作用的是電子自旋磁矩。原子的電子殼層中存在沒有被電子填滿的狀態是產生鐵磁性的必要條件。另外，產生鐵磁性還要考慮形成晶體時，原子直接的互相鍵和的作用是否對形成鐵磁性有利。原子互相接近形成分子時，電子云要相互重疊，電子要相互交換位置。對于過渡族金屬，原子的3d狀態和4s狀態能量相差不大，電子云也會重疊，引起s、d電子的再分配。這種交換產生交換能，這種交換可能使得相鄰原子內d層未抵消的自旋磁矩同向排列起來。當磁性物質內部相鄰原子的電子交換積分為正時，相鄰原子磁矩將同向平行排列，從而實現自發磁化。這種相鄰原子的電子交換效應，其本質仍是靜電力迫使電子自旋磁矩平行排列，其作用效果好像強磁場一樣。外斯分子場就因此得名。

磁疇已被實驗觀察所證實，有的磁疇大而長，稱為主疇，其自發磁化方向必定沿著晶體的易磁化方向。小而短的磁疇稱為副疇，其磁化方向不一定就是晶體的易磁化方向。